Descripció del projecte
A pesar de que el hormigón es uno de los materiales más utilizado durante los últimos siglos en el sector de la construcción, todavía existen propiedades de este material que podrían ser mejoradas debido a requisitos particulares. Sin duda, la resistencia a tracción (resistencia residual a tracción) es una propiedad esencial para dicha mejora. Por este motivo, el hormigón reforzado con fibras (HRF, de aquí en adelante) genera un gran interés entre los investigadores en todo el mundo. Cabe destacar que la incorporación de las fibras al hormigón también influye a otras propiedades de la mezcla, tales como: durabilidad, resistencia al agrietamiento, características térmicas, resistencia al fuego, etc.
Por lo tanto, el uso de HRF ya ha dado los resultados cualitativos tanto en los elementos donde el material trabaja principalmente a compresión o bajas tensiones a tracción (pavimentos, dovelas prefabricadas, soleras industriales), como en los que esfuerzos a tracción son elevados (losas de forjados, como un ejemplo).
No obstante, todavía hay lagunas de conocimiento sobre este material tanto en la fase de elaboración (dosificación), como en diseño de los elementos estructurales de HRF. Dichas lagunas combinadas con la inercia del mercado y la falta de experiencias de aplicaciones estructurales a escala real no permiten una adecuada utilización de este tipo de hormigón.
En este proyecto de investigación el gran reto del candidato será ampliar el estado de conocimiento de hormigón reforzado con altas cuantías de fibras para aplicaciones estructurales que pueda impulsar el uso de este material.
Para ello el candidato deberá:
– Proponer un nuevo método de dosificación de diferentes tipos de hormigón (convencional, autocompactante) teniendo en cuenta el uso de altas cuantías de fibras que permitan optimizar el comportamiento tanto en servicio como en rotura.
– Analizar el mercado de nuevos tipos de fibra con incorporación de los mismos al estudio de diseño de la dosificación.
– Proponer la ecuación constitutiva general, que permita la simulación del comportamiento tanto unidimensional como bidimensional del HRF.
– Proponer la correlación entre ensayo Barcelona y ensayo de viga con entalla UNE EN 14651:2005 para hormigones reforzados con altas cuantías de fibras de acero.
– Plantear un método para el diseño óptimo de elementos tipo losa de HRF y armadura pasiva tradicional de modo que el coste sea mínimo y se mantengan los requisitos de seguridad estructural.
– Las soluciones optimizadas (técnica y económicamente) de HRF deberán estudiarse también desde el punto de vista de la sostenibilidad (incluyendo parámetros económicos, ambientales y sociales) mediante herramientas multi-criterio de toma de decisión.
El objetivo final del proyecto es disponer de un método integral (diseño, ejecución y control) de HRF que permita alcanzar soluciones constructivas más competitivas y a la vez más respetuosas con el medio ambiente, mediante la optimización del consumo de materias primas a la par que se mantienen los estándares de calidad y seguridad estructural.
